Der Feststoffakku

Eine neue Grundlagentechnologie.
Sicher, doppelt so grün und nahezu unendlich.

Durch die Verwendung des von uns entwickelten Festionenleiters wird die Kapazität unseres Akkus über die Lebensdauer hinweg nahezu konstant bleiben. Egal, wie sehr der Akku beansprucht wird. Unsere Batterietechnologie ist sicher, da unser Elektrolyt nicht brennbar und der Akku nicht explosiv ist. Für die Herstellung werden keine kritischen Rohstoffe benötigt. Auch dadurch verbessert sich die Umweltbilanz um mehr als die Hälfte gegenüber herkömmlichen Akkus.

Die fünfte Generation der Batterie­technologie

Die Energiewende weltweit braucht effiziente Speicher­technologien. In Deutschland hat die Stromproduktion aus erneuerbaren Energien (vor allem Wind und Sonne) die klassische Stromproduktion aus fossilen Energien (vor allem Kohle, Gas und Uran) überholt. Damit die Stromproduktion auf fossile Energieträger langfristig verzichten kann, brauchen Stromproduzenten, Netzbetreiber und Verbraucher Zwischenspeicher.

Die fünfte Batteriegeneration:

1880 Blei-Säure
1900 Nickel-Cadmium
1980 Nickel-Metallhydrid
1990 Lithium-Ionen
2018 Feststoffakku HPB

Alleine in Deutschland beträgt nach aktuellen Berechnungen der Bedarf an Pufferspeichern 11,3 TWh.1 Um diesen immensen Bedarf nur einmalig mit Batterien zu decken, müssten etwa 87 Gigafactories mit einer Jahresproduktion von jeweils 5 GWh mehr als 25 Jahre lang Akkus produzieren. Erst damit wäre bis 2050 der vollständige Ausstieg aus fossilen Energien in Deutschland möglich.

Als neue Grundlagentechnologie leistet unser Feststoffakku hierzu einen wichtigen Beitrag. Die Kombination seiner Eigenschaften ist ein „Game Changer" und Erfolgsfaktor für das Gelingen der Energiewende. Die Eigenschaften unseres Elektrolyten wurden bereits von unabhängigen Forschungs­instituten bestätigt. Die Vorläufer­technologie, die Prof. Dr. Günther Hambitzer noch auf flüssiger Basis maßgeblich entwickelt hat, hat bis heute mehr als 50.000 Ladezyklen erfolgreich absolviert und befindet sich seit 2017 im Einsatz zur Netzstabilisierung in den USA.

Die Deckschicht macht den Unterschied: Herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus altern, weil auf ihren Anoden durch Laden und Entladen eine Deckschicht entsteht. Diese wächst über Zeit und mit jedem Gebrauch, sogar umso schneller, je intensiver die Batterie genutzt wird. Dieses Wachsen der Deckschicht verbraucht Kapazität und erhöht den Innenwiderstand, die Leistung des Akkus nimmt ab.

Bei unserer innovativen Batterietechnologie bildet sich beim ersten Laden eine sehr dünne Deckschicht. Danach wächst diese nicht mehr. Durch die Verwendung unseres patentrechtlich geschützten Elektrolyten (Festionenleiter) werden Innenwiderstand und Kapazität über die Lebensdauer hinweg quasi konstant bleiben. Egal, wie sehr der Akku beansprucht wird.

Die Anwendungsfelder↗  für unseren Feststoffakku sind vielfältig und betreffen Erzeugung, Verteilung und Verbrauch von Strom.

Ilgmann, G. & Polatschek, K., 2019. Vom Zappelstrom. Grüne Energie braucht Speicher. Doch woher die nehmen? 
Link ↗ (Zugriff am 16.01.21)

Technologie­­­­vergleich
Li-Ionen Akkus vs.  Feststoff­akku HPB

Der konkrete Nutzen für den Kunden ist: billiger (weil langlebiger), bessere Leistung (weil kein Leistungsverlust), sicherer (weil unbrennbarer Elektrolyt) und umweltfreundlicher (weil etwa 50% bessere CO2-Umweltbilanz).

 

 

Kurz-Geschichte des Unternehmens

Das Unternehmen

Die High Performace Battery Holding AG mit Sitz in Teufen/Schweiz kümmert sich um den Aufbau der Gruppe sowie die Finanzierung der Geschäftstätigkeit des Unternehmens­verbundes. Die High Performance Battery Technology GmbH mit Sitz in Bonn/Deutschland ist auf die Erforschung und Entwicklung von High-Tech-Akkus spezialisiert. Sie ist eine hundertprozentige Tochter der AG.


Historie

Der Kopf hinter der Forschung und CEO ist Prof. Dr. Günther Hambitzer. Unser Feststoffakku ist das Ergebnis einer nunmehr 30jährigen Forschungsleistung von ihm und seinen wissenschaftlichen Mitarbeitern in verschiedenen öffentlichen und privaten Forschungskontexten. Prof. Dr. Hambitzer verantwortet seit 2015 in unserem Unternehmen die Technologieentwicklung. 2010 ist es ihm gelungen, erstmals Batteriezellen herzustellen, welche die Kopplung der Innenwiderstands­zunahme an die Kapazitätsabnahme überwanden. Der konstante Innenwiderstand der betreffenden Batteriezellen führte auch damals schon zu einer erheblich längeren Lebensdauer mit deutlich über 30.000 vollen Lade-und Entladezyklen.

 

Meilensteine

1986: Leitung einer Forschungsgruppe zur Evaluation von Batterietechnologien, bei der Prof. Dr. Hambitzer die grundlegende Idee zur Verhinderung der Batteriealterung entwickelte

1998: Ausgründung aus dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie in Pfinztal bei Karlsruhe, um die neue Batterietechnologie in die Produktion zu überführen.

2009: Fertigung von Zellen, mit denen erstmals die Kopplung der Innenwiderstands­zunahme an die Kapazitätsabnahme aufgelöst werden konnte

2011: Ausstieg von Prof. Dr. Hambitzer aus der fortu AG, da Investoren das damals noch nicht fertige Produkt in den Markt einführen wollten.

2013: Wiederaufnahme der Forschungsaktivitäten durch Prof. Dr. Hambitzer und Weiterentwicklung der Vorläufertechnologie auf flüssiger Basis zum Feststoffakku.

2018: Anmeldung des Patents zum Festionenleiter als Grundlage unseres Feststoffakkus und Gründung der High Performance Battery Holding AG, die sich um den Aufbau und die Finanzierung der Gruppe kümmert.

 

 

Hambitzer, G., 1995. Wiederaufladbares Hochenergiebatteriesystem mit neuem Funktionsprinzip. Witten: Hochschulschrift, Habilitation.

Zinck, L., Borck, M., Ripp, C. & Hambitzer, G., 2006. Purification process for an inorganic rechargeable lithium battery and new safety concepts. Journal of Applied Electrochemistry, Volume 36, Issue 11, November, p. 1291–1295.

Ripp, C., Hambitzer, G., Zinck, L. & Borck, M., 2009. SECONDARY BATTERIES – LITHIUM RECHARGEABLE SYSTEMS-Lithium Ion-Inorganic Electrolyte Batteries. In: Encyclopedia of Electrochemical Power Sources. s.l.:s.n.

Pszolla, C., 2011. Chemische Reaktionen in SO2 basierter Elektrolytlösung zur Charakterisierung von kurzschlussinduzierten Deckschichten auf LiCoO2. Witten: Hochschulschrift.